DAM—50Kw中波广播发射机射频输出监测板电路原理及电路调整

DAM—50Kw中波广播发射机射频输出监测板电路原理及电路调整
作者：赵经敏
来源：《中国科技博览》2016年第28期
[摘 ;要]现在的中波广播发射台普遍使用的是DAM数字调幅广播发射机，其性能是前几代发射机不可相比的，其具有全固态化、体积小、效率高、电声指标好、覆盖效果好、稳定可靠、维护方便、使用经济的特点，这样广播就能够更好的为广大听众服务。

[关键词]广播发射机 ; 输出监测板 ; 监控原理 ; 功能电路调整
中图分类号：G22 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2016）28-0350-01
射频输出监测板是用于监测广播发射机射频通道输出的一块综合性检测控制电路，包含了天线和带通滤波器的电压驻波比检测和功放关断控制、射频入射/反射功率测量、音频包络检波、射频包络监测取样电平等诸多功能，是发射机能以高性能指标、高可靠性运行的重要保证。

因此，发射机在每次开机加低压时，电路将自动进行自我检测。

下面就射频输出监测板功能电路工作原理进行阐述
1、天线电压驻波比相位检波器
当发射机的匹配网络与天线系统调整得正确合适时，位于输出取样板处阻抗应是
50+j0Ω，电压和电流是同相位的。

当匹配网络或天线系统阻抗发生变化，或产生电弧时，电压和电流的相位关系就会发生变化，产生电压驻波比故障。

天线的射频电压取样和电流取样信号加在相位检测变压器T2初级绕组上，在电压取样端接有一可变电容器C15及可选择接入的电容器C60、C61接地，作为电压幅度调整器，调节电容容量大小可改变电容分压比从而改变射频取样电压幅值。

在电流取样端接有一个可变电感L4及可选接入电容C9～C12，作为幅度和相位调整，改变电感量和电容量的大小，可调整电流取样的幅值和相位。

T2初级两端并联有可变电容器C13及一些可选接入的电容和电感，使T2初级回路谐振于工作频率上，谐振回路的高阻抗隔离可以消除电压取样和电流取样间的相互作用。

在匹配网络和天线系统调试正常情况下，分别调节电压和电流的幅度和相位调整器，使两取样信号的幅度和相位都相同，故检波器平衡，没有射频电流流过T2的初级，次级上的全波整流输出直流电压为零。

如果匹配网络或天线系统发生故障，那么电压驻波比变大，电流电压取样信号的幅度和相位就会改变，检波器平衡被破坏，就有射频电流流过T2的初级，在次级绕组上的检波器就会输出一个直流电压作为电压驻波比的故障信号，这个电压的大小与电压驻波比的故障严重程度相关。

2、带通滤波器电压驻波比相位检波器
带通滤波器电压驻波比检波器也称为“网络相位检波器”，它由相位检测变压器T3及相关的初级调谐回路元件和电流电压取样幅度和相位调整器组成。

其结构、工作原理与调整方法和天线电压驻波比相位检波器是相同的，它的电流采样信号来自推动合成器母板上的电流变换器。

当带通滤波器或天线系统发生故障时就会使T3初级绕组两端的电压和电流取样的幅度和相位发生变化，从而使带通滤波器电压驻波比相位检波器输出一个高电平故障信号。

在电流取样两个输入端接有一个“正常/校准”开关S2，这为调谐T2、T3初级回路谐振提供方便。

按下S2断开电流取样，这样只有电压取样加在变压器初级绕组的一端上，将示波器接在TP2或TP4测试点上，调节初级回路的电感电容，使示波器显示的射频电压最小，这时电路调整到了谐振状态。

3、电压驻波比比较判断电路
发射机严重的电压驻波比故障会损坏功放模块和其它元件，所以一旦检测出电压驻波比大于设定安全值时必须立即关断所有功放模块，并启动震荡同步电路避免损坏功放，同时向控制电路送出故障信号以使控制电路对电压驻波比故障做进一步判断处理。

发出功放关断信号和产生电压驻波比故障指示信号是由输出监测板上的电压驻波比判断电路完成的。

电压驻波比判断电路对天线相位检波器和带通滤波器相位检波器所产生的电压驻波比故障信号的处理基本是相同的。

4、定向耦合器及射频入射/反射功率测量
反射功率耦合器与前面介绍的相位检波器的故障原理是类似的。

来自输出取样板的电压取样信号和电流取样信号同相端接到二极管VD2的两端，在电压取样端上接有幅度调整器C4。

在天线系统调试正常情况下，取样点阻抗应是50+j0Ω，此时用幅度调整器使二极管两端电压相同。

因为电压与电流同相达到平衡状态，所以无电流流过二极管，耦合器输出端也无直流电压输出，反射功率测量为零。

若天线系统发生故障，产生反射功率，取样电压和取样电流的幅度和相位就会发生变化，耦合器的平衡被破坏，有电流流过二极管VD2，这样在耦合器的输出端就产生直流电压信号。

这个信号通过射频阻流圈隔离电阻送到控制板做为触摸屏的指示信号。

R3是耦合器的负载电阻，C5、C6用于滤除射频和调制的音频成分。

在某些工作频率上需要将电流取样端的跳接插线P3置于1-2位置接入容抗才可获得零位校正。

入射耦合器的工作原料和反射耦合器是完全相同的，其区别在于接到二极管VD1两端的电压取样和电流取样相位差180°，因此有电流流过二极管，电流的大小取决于取样点输出的射频功率。

入射功率耦合器输出端的直流电压送到控制板作为触摸屏的指示信号。

在两个二极管接有跳接插线P1和P2，在调整入射功率耦合器平衡时应将P1、P2置于1-3位置，即取样电压和取样电流相位相同，调整幅度调整器C3、C56、C57使耦合器平衡输出为零。

同样在校正反射功率指示时，也要将P1、P2置于1-3位置以提高校正精度。

工作中P1、P2的正常位置是1-2.
5、音频检波器的工作原理
两路180°相位差的电流取样信号还接在音频检波变压器的初级，次级绕组上全波整流二极管VD3、VD4检波出已调制的音频信号，经电感L3送出还原的音频信号，电感L3用来降低发射机的环地电流所产生的共模杂音。

6、射频输出监测板的电源
输出监测板使用+5V和-5V两组电源。

来自低压电源的±8V直流电源经稳压管稳压成±5V 电源。

±8V电源输入端接有一个0.5A熔断丝F1、F2。

当稳压电源发生故障时检测电路由高电平变成低电平，并分别送往控制板去驱动故障处理电路和驱动LCD触摸屏进行故障指示。

射频输出监测板功能电路的调整
1、“天线零位”的调整
A、将控制板上的功放开关S5置于关的位置。

B、按下开机按键，功放电源电压加上，但无射频功率输出。

C、将降功率按键按下，并保持大约30秒将输出功率降到最小。

D、将控制板“PA ;OFF"开关S5打到开的位置，并且持续按升功率键，直到发射输出机功率接近10Kw为止。

E、使用一台双踪示波器，将通道1上的探头接到TP1端，将通道2上的探头接到TP2端，这时它们都应该有信号波形。

F、将电路板上“正常/校准”开关S2打到“校准”位置，调电容器C13、组合电感L11的拨码开关S8，使TP2端信号幅度最小，这个信号主要包含载波频率的谐波
G、将电路板上的“正常/校准”开关S2打到“正常”位置，要保证将示波器两个输入通道的垂直灵敏度调的一致。

H、调示波器的时间基准，使它能够显示2到3个RF信号周期。

I、调组合电容C15的S11拨码开关，使TP1端信号幅度和TP2端信号幅度相同。

注意这时两个信号的相位或许不一致。

J、用一把无感的螺丝刀调电感L4，使示波器上的两个信号相位对准重合。

必要时可以再调C15，使两个信号的幅度相等。

注意在L4做调整前，用C15使两个信号相等可能不行。

K、如果通过L4的调整不能使两个信号的相位一致，可调整S4使不同数值的电容跨接在L4上，然后再调L4使两个信号的相位一致。

L、当两个信号的相位和幅度一致时，LED显示器上的“天线零位”的读数应接近零。

M、上述步骤完成后，将发射机输出功率升到50Kw，如“天线零位”读数不接近零，就微调上述这些控制元件使其指示为零。

通过以上步骤“天线零位”保护电路就调整完成了，可以起到保护发射机正常工作的作用。

发射机“滤波器零位”的调整步骤和方法和“天线零位”的调整步骤和方法基本相同。

以上论述和说明参考的是哈广DAM50Kw数字循环调制中波广播发射机
ILA/HG2.900.037DL电路图。